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電子パスワード。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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記事のこの部分では、その作成者が IR レシーバーの動作原理と設計について説明します。IR レシーバーは、キーフォブジェネレーターと共に、「友達」の自動識別システムを構成します。

赤外線エミッターからコード化された信号を受信するデバイスの図を図 1 に示します。 1.フォトアンプであるDA1マイクロ回路は、キーフォブエミッターのIRフラッシュによって励起されたBL2フォトダイオードの電流パルスを、デジタルアナライザーへの直接注入に適した電圧パルスに変換します。図上。図２ａは、コード１１１０１１１００１１１００１に対応する光増幅器の出力におけるパルスシーケンスのグラフを示しており、ここおよび以下で例として検討する。

（クリックして拡大）

受信機には1.1つのジェネレーターがあります。それらの 3.1 つは、要素 DD10 と DD1 で作成され、各入力パルス (IR 送信機パルスの持続時間は約 5 μs です) を tf0,6=RЗС0,8=2,6...1.2 ms に拡張します (図. 3.3)。そして、要素 DD2 と DD4 で組み立てられた 6 つ目は、持続時間 tf30=R50C2=1...3.5 ms のパルスを形成します (図 5d)。このパルスの最初のエッジで、短いパルス (tr=R7C10=4 μs) が DD5 要素の出力に形成され、シフトレジスタ DD6DD2 とカウンター DD1.3 がゼロに設定されます (図 1.4、e)。要素 DD7、DD1、抵抗器 R32、および水晶振動子 ZQ768 は、XNUMX Hz の周波数で動作するマスターオシレーターを形成します (IR エミッターのマスターオシレーターも同じ周波数で動作することを思い出してください)。

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シフトレジスタでは、受信信号 (または干渉) は次のように固定されます。最初の IR フラッシュのパルスのエッジで、DD4-DD6 マイクロ回路がゼロ状態に設定され (出力にゼロが表示されます)、DD6 カウンターが 32 Hz の周波数でパルスのカウントを開始します。約 768 ms (tzn / 0,5) 後、カウンター DD2 の出力 24 (ピン 5) のゼロが 6 に置き換えられます。シフトレジスタK561IR2では、入力Cでのこのような電圧降下により、そこに格納されている数値が古い方に1桁移動し（図4の図によると - 下）、その瞬間の値入力D（ピン7）でDD1マイクロ回路の下位桁に入力されます。 tf1 の「単一」パルスに拡張された場合は 0、コードメッセージのこの親しみやすさにフラッシュがなかった場合は 0,976 です。数値の次のシフトは tzn=XNUMX ms で発生します。これは「ステップ」であり、将来保存されます。

システムは 16 ビットシフトのみを行います (カウンタ DD6 によって生成されたシフトパルスは図 2、c に示されています) - カウンタ DD1 の出力 29 に高レベル信号 (log. 6) が現れ、それに応じて、入力 DD0 (ピン 2.2) でロー (log. 9) になると、カウンターはそれ自体をロックし、次のシステム起動までこの状態を維持します。このように、受信した IR フラッシュのシーケンスは、レジスタ DD4DD5 に格納されている数値に変換されます。それがコードかどうかはまだ分からない。

これは、ダイオード抵抗デコーダーD1によって実行されます。その回路（同じコード111011100111001の場合）を図3に示します。 1. 復号化の考え方は単純です。コードの組み合わせに従って 1 になるすべてのレジスタ出力は、ダイオード抵抗論理素子 AND (VD4、VD6-VD9、VD11-VD13、VD15-VD1、R0) の入力に接続され、 2 である必要がある出力 - ダイオード抵抗論理要素 OR (VD3、VD7、VD8、VD12、VD2、R1) の入力へ。数値コードがレジスタに固定されている場合、デコーダの AND 要素の出力にハイレベルの電圧が設定され、OR 要素の出力にローレベルが設定されます。そして、この場合にのみ、信号 1 が IR レシーバーの出力に表示されます. この「単一の」状態は、SBXNUMX の「リセット」ボタンが押されるまで続きます (同じ目的の複数のボタンを同時にオンにすることができます) またはチャネルは他の信号を通過させます。

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そのすべてのIRレシーバー部品はに取り付けられています寸法が 83x54 mm のプリント回路基板 (図 4)、厚さ1,5mmの両面フォイルグラスファイバー製。プリント基板自体の製造技術や部品の実装方法は、キーフォブジェネレーターの設計と同じです。

受信機を取り付けるときは、フォトヘッド (BL1、DA1 など) のシールドに特別な注意を払う必要があります。フォトヘッドは高感度で広帯域であるため、さまざまな起源の電気信号の影響を受けます。寸法が30x15x11 mm（図5では破線で示されています）の開いた平らな箱の形のスクリーンは、図に示されている図面に従ってブリキで作られています。６に示すように、共通のワイヤ箔に２箇所または３箇所で半田付けされる。必要に応じて、DA6 マイクロ回路の入力を 1 ... 1 MΩ の抵抗器 R0,2 で分路することにより、フォトヘッドの感度を下げることができます。

すべての抵抗器 - MLT-0,125。コンデンサ C2 - K53-30、C4 および C10 - 輸入 0 8 mm、残り - KM-6、K10-176、KD。水晶振動子 ZQ1 - 小型の時計。このボードは、「ラジオ」、１９９７年、第８号、ｐ． 5、1997。

受信機の感度を大幅に低下させる可能性のある外部光源によるフォトダイオードの照明を減らすために、黒いポリスチレンで接着された「ウェル」に配置されます。これにより、フォトダイオードが光軸から離れた場所にある光源への露出から保護されます。さらに、レシーバーとエミッターの光学的接触のみが可能になる目に見えない「回廊」が出現すると、システムの情報「ハッキング」のすでにかなりの困難が増します。

主に可視光を減衰させるフィルムでフォトダイオードの窓を密閉すると便利です。このような種類の赤外線フィルターの役割では、暗いプラスチックの壁紙がうまく機能しました。さらに、レシーバーがキーフォブエミッターの IR フラッシュを検出してデコードできる距離は、平均で 10 m を超えます。

電源電圧が 4 V に低下しても受信機は動作し続け、消費電流は 1,4 mA を超えません。

さまざまな信号デバイスを受信機出力 (DD12 エレメントのピン 3.6) に接続できます。たとえば、図に示すように、電流制限抵抗R1を備えたHL9 LED。破線の1、または上記のサウンドジェネレーターで、「自分のもの」の出現を発表します。しかし、受信機の信号で、セキュリティシステムがドアの電気ロックドライブなどをオンにする必要がある場合は、アクチュエータ (IM) を制御する信号に時間遅延を導入する必要があります。その可能なバリアントのスキームを図に示します。 5. IM の動作の遅延は時定数 R2C1 に依存し、コンマ数秒になる場合があります。

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ダイオードＶＤ３がトランジスタＶＴ１のエミッタ回路に含まれる場合、遅延の持続時間は増加する。 IM の電源電圧は、オフになったときに発生する余分な電圧を考慮して (誘導性負荷には VD1 ダイオードが必須です)、VT3 トランジスタの最大許容値を超えてはなりません (KT2A Ukemax \u1d 972 V の場合、 KT60B - 972 V 用)。動作電流 IM - 45 A 以下。

MI 応答遅延は、システムに関連するコードを取得しようとする試みに対する効果的なツールです。私たちが採用したコーディングシステムでは、攻撃者は XNUMX 秒遅れただけでも、他人の家のドアに XNUMX 時間以上立ち往生することになります。そしてこれ-彼が適切な機器、コーディングの原則に関する知識、およびIR放射のタイムパルス特性を持っている場合。 IRキーフォブジェネレーターの動作を「スパイ」することは、所有者と視覚的に接触することなく、無線範囲で動作するコードジェネレーターよりもはるかに困難です。

著者：ユ・ヴィノグラドフ、モスクワ。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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